Tema 5: Los dispositivos electrónicos

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1 Tema 5: Los dispositivos electrónicos
Concepto de electricidad Corriente eléctrica y su medida Circuitos Los aparatos electrónicos: Los equipos electrónicos Resistores Diodos Transistores: la ampliación electrónica El montaje de circuitos eléctricos La conmutación electrónica Condensadores La temporización y el condensador Fuente de alimentación Buen uso y mantenimiento de equipos electrónicos

2 Circuitos eléctricos Circuitos en serie Circuitos en paralelo
Intensidad Tensión Potencia Resistencia equivalente

3 La corriente eléctrica y sus magnitudes
Tensión Resistencia Intensidad de Corriente Ley de Ohm Energía eléctrica Potencia eléctrica Indicar unidad, símbolo de la misma y definición

4 LOS APARATOS ELECTRÓNICOS
1.- Estructura del aparato electrónico a. Dispositivo de entrada b. Dispositivo de proceso c. Dispositivo de salida 2.- Componentes electrónicos a. Componentes discretos b. Circuitos integrados c. Elementos auxiliares 3.- Otros componentes a. Carcasa b. Placas de circuito impreso y conexiones c. Alimentación

5 Resistores Definición Tipos Fijos Variables Pocentiómetros
Resistores dependientes 3. Aplicaciones 4. Identificación de resistores fijos

6 Diodos Definición Funcionamiento Tipos Ordinarios Especiales
Aplicaciones

7 Transistores Definición Funcionamiento F. en corte F. en zona activa
F. en saturación . Tipos Transistor. PNP Transistor NPN . Transistor como interruptor . Transistor como amplificador

8 La tensión La tensión La tensión, voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica. La diferencia de potencial también se define como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico, sobre una partícula cargada, para moverla de un lugar a otro. Se puede medir con un voltímetro.1 En el Sistema Internacional de Unidades, la diferencia de potencial se mide en voltios ( V ), al igual que el potencial. La tensión es independiente del camino recorrido por la carga, y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo.

9 Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de una corriente. Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmiómetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens. Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica no depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto o de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se

10 Intensidad de corriente
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C·s-1 (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, lo que se aprovecha en el electroimán. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

11 Energía eléctrica puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos — cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico — para obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica. Su uso es una de las bases de la tecnología utilizada por el ser humano en la actualidad. La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos

12 Ley de ohm La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. La ecuación matemática que describe esta relación es:

13 Potencia eléctrica La potencia eléctrica es la relación de paso de energía por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado (p = dW / dt). La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Vatio, o que es lo mismo, Watt. Cuando una corriente eléctrica fluye en un circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánicamente o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las celulas fotoeléctricas. Por último, se puede

14 Circuitos eléctricos Circuitos en serie Circuitos en serie Intensidad
Tensión Potencia Resistencia equivalente Circuitos en paralelo

15 Intensidad Intensidad (el grado de fuerza con que se manifiesta un agente natural, una magnitud física, una cualidad, una expresión, etc.) puede referirse a: Varios conceptos en física: intensidad de corriente eléctrica es la magnitud física que expresa la cantidad de electricidad que atraviesa un conductor en la unidad de tiempo. intensidad de sonido es la magnitud física que expresa la mayor o menor amplitud de las ondas sonoras. intensidad luminosa es la magnitud física que expresa el flujo luminoso emitido por una fuente puntual en una dirección determinada, por unidad de ángulo sólido.

16 Tensión El término tensión puede referirse a las siguientes disciplinas en: En Física la tensión se divide en: Tensión mecánica es la fuerza interna que actúa por unidad de superficie. También se llama tensión al efecto de aplicar una fuerza sobre una forma alargada aumentando su elongación. Tensión eléctrica o voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para disminuir su superficie por unidad de área.

17 Potencia

18 Estructura del aparato electrónico
LOS DIPOSITIVOS EN ENTRADA .Los dispositivos de entrada son los que nos permiten ingresar la información al computador ya sean instrucciones o comandos y así obtener los resultados requeridos, Estos dispositivos se comunican con el PC mediante una tarjeta denominada como tarjeta controladora que conjuntamente con el software de dicha tarjeta permiten controlar y establecer la comunicación con los puertos para luego estos datos ser enviados al procesador, es decir un dispositivo de entrada se comunican con el computador mediante la tarjeta controladora del dispositivo y del puerto. Entre los principales dispositivos de entrada tenemos

19 Dispositivo de proceso
En el sistema dispositivo, se confiere a las partes el dominio del procedimiento y sus reglas son que: el juez no puede iniciar de oficio el proceso , dando eso lugar el principio de demanda, según el cual: nemo iudex sine actore, ne procedat iudex ex officio. Este principio esta consagrado en el artículo 11, se dice que en materia civil, el juez no puede iniciar el proceso sin previa demanda de parte; tampoco puede el juez en el Sistema Dispositivo, tener en cuenta hechos ni medios de prueba que no han sido aportados por las partes. Esto es lo que se conoce como principio de presentación, por el cual nos esta en actis nos esta in mundo ( lo que no esta en las actas del proceso no esta en el mundo del juicio) el Juez debe resolver de acuerdo a lo que tengas las actas las cuales le dan la verdad del proceso.

20 Dispositivo de salida En computación, entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de información para comunicarse unas con otras, o las señales (información) enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta. El término puede ser usado para describir una acción; "realizar una entrada/salida" se refiere a ejecutar una operación de entrada o de salida. Los dispositivos de E/S los usa una persona u otro sistema para comunicarse con una computadora. De hecho, a los teclados y ratones se los considera dispositivos de entrada de una computadora, mientras que los monitores e impresoras son vistos como dispositivos de salida de una computadora. Los dispositivos típicos para la comunicación entre computadoras realizan las dos operaciones, tanto entrada como salida, y entre otros se encuentran los módems y tarjetas de red.

21 Componente eléctrico Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito. Hay que diferenciar entre componentes y elementos. Los componentes son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos o abstracciones idealizadas que constituyen la base para el estudio teórico de los mencionados componentes. Así, los componentes aparecen en un listado de dispositivos que forman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.

22 Circuito integrado El circuito integrado 555 es de bajo costo y de grandes prestaciones. Inicialmente fue desarrollado por la firma Signetics. En la actualidad es construido por muchos otros fabricantes. Entre sus aplicaciones principales cabe destacar las de multivibrador estable (dos estados meta estables) y monoestable (un estado estable y otro meta estable), detector de impulsos, etcétera.

23 Carcasa En general se denomina carcasa a un conjunto de piezas duras y resistentes, que dan soporte (internas) o protegen (externas) a otras partes de un equipo, construcción o ser vivo. En telefonía móvil la caja exterior (normalmente intercambiable) de un teléfono celular. En informática una carcasa, bastidor o Caja de computadora.

24 Placas de circuito impreso y conexiones
Parte de una tarjeta madre de computador de 1983 Sinclair ZX Spectrum. Se ven las líneas conductoras, los caminos y algunos componentes montados. En electrónica, un circuito impreso o PCB (del inglés printed circuit board), es un medio para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados en hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor, comúnmente baquelita o fibra de vidrio. Los circuitos impresos son baratos, y habitualmente de una fiabilidad elevada aunque de vez en cuando pueda tener fallos técnicos.[cita requerida ] Requieren de un esfuerzo mayor para el posicionamiento de los componentes, y tienen un coste inicial más alto que otras alternativas de montaje, como el montaje punto a punto (o wire-wrap), pero son mucho más baratos, rápidos y consistentes en producción en volúmenes.

25 Alimentación En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).

26 Resistores se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., los resistores se emplean para producir calor aprovechando el efecto Joule. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionado por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.

27 Tipos de resistores Resistores fijos Símbolos de un resistor fijo
Los resistores fijos tienen dos contactos entre los cuales existe una resistencia fija, los resistores fijos se dividen en resistores de carbón y resistores metálicos. [editar] Resistores de carbón Resistores variables                            Símbolo de un resistor variable Los resistores variables tienen tres contactos, dos de ellos están conectados en los extremos de la superficie resistiva y el otro está conectado a un cursor que se puede mover a lo largo de la superficie resistiva.

28 potenciómetro Diagrama estructural del potenciómetro. La flecha representa el Terminal móvil. Distintos tipos de potenciómetros rotatorios. Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.

29 Resistores dependientes
Su resistencia varía en relación con alguna magnitud o parámetro físico. Los más importantes son los FOTORRESISTORES, TERMISTORES y VARISTORES.

30 Diodos Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.

31 F. De los diodos Como cualquier otro componente electrónico. también los diodos deben ser comprobados, en cuanto a su estado se refiere. Para poder entender mejor como deben realizarse las pruebas y mediciones y establecer cuáles son las características que más interesan estudiar, debemos realizar, previamente, un pequeño resumen de la teoría del funcionamiento de los diodos. 1) Para que la corriente circule (mínima resistencia), el polo positivo de la fuente debe estar aplicado al electrodo denominado ánodo, y el negativo denominado cátodo; a este sistema de polarizacion se lo llama polarizacion directa. 2) Para que la corriente encuentre el máximo de resistencia a su paso, habrá que aplicar una polarizacion opuesta a la indicada en el punto anterior, o sea el positivo al cátodo y el negativo al ánodo. Este tipo de polarizacion recibe el nombre de polarizacion inversa.

32 d. ordinarios No viene

33 Diodos especiales Diodos: □ Zener □ Schottky □ Varicap □ Túnel

34 Aplicaciones

35 Transistores El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.

36 Funcionamiento del transistor
En la imagen seguimos con un transistor de tipo NPN, pero sería lo mismo hacer la prueba con el otro tipo de transistor, el PNP, pero habría que hacerlo con las conexiones invertidas para ese caso. En esa imagen va sernos de gran utilidad el potenciómetro (P) que se aprecia en la parte baja y también el miliamperímetro (A) que nos indicará el valor de la corriente que circulará por el colector. Aseguramos de que hemos hecho bien las conexiones, es decir, el negativo de la batería al cristal N emisor, el positivo al colector; y en lo que respecta a la base con su conexión positiva por ser cristal P. En esa imagen que vimos tenemos el potenciómetro a cero, de modo que su alta resistencia impide el paso de la corriente a la base y el transistor no conduce corriente.

37 F. en corte Zona de corte: El hecho de hacer nula la corriente de base, es equivalente a mantener el circuito base emisor abierto, en estas circunstancias la corriente de colector es prácticamente nula y por ello se puede considerar el transistor en su circuito C-E como un interruptor abierto.

38 F. En zona activa Zona activa: En este intervalo el transistor se comporta como una fuente de corriente , determinada por la corriente de base. A pequeños aumentos de la corriente de base corresponden grandes aumentos de la corriente de colector, de forma casi independiente de la tensión entre emisor y colector. Para trabajar en esta zona el diodo B-E ha de estar polarizado en directa, mientras que el diodo B-C, ha de estar polarizado en inversa.

39 F. Zona saturada Zona de saturación: El diodo colector está polarizado directamente y es transistor se comporta como una pequeña resistencia. En esta zona un aumento adicionar de la corriente de base no provoca un aumento de la corriente de colector, ésta depende exclusivamente de la tensión entre emisor y colector. El transistor se asemeja en su circuito emisor-colector a un interruptor cerrado.

40 Tipos de transistores NPN El símbolo de un transistor NPN.
NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor. La mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN, debido a que la movilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo mayores corrientes y velocidades de operación. Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado P (la "base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente ingresando a la base en configuración emisor-común es amplificada en la salida del colector. La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula    cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. PNP El otro tipo de transistor de unión bipolar es el PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPN brinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias. El símbolo de un transistor PNP. Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al Terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector. La flecha en el transistor PNP está en el Terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento en activo